A vezérműtengely az autómotorok szelepsorának fontos része. A vezérműtengely szerkezeti felépítése és feldolgozási minősége közvetlenül befolyásolja a motor teljesítményét. Az elmúlt években a környezetvédelmi igények miatt alacsony üzemanyag-fogyasztású és alacsony környezetszennyező motorokat fejlesztenek. A nem szennyező gépjárművek kipufogógáz-kibocsátásának problémájának megoldása és a magas motorfordulatszám és nagy kimenő teljesítmény elérése érdekében sok motor többszelepes és szelepfázisú, változó szelepemelő szerkezeteket alkalmaz, ami növeli a szeleprugók terhelését. Ugyanakkor az üzemanyag-fogyasztás és a súrlódási veszteség csökkentése érdekében a bütyök és a lengőkar között egy görgős szerkezetet alkalmaznak, a bütyök és a görgő közötti érintkezési felület pedig nagy nyomású területet képez, ami befolyásolja a bütyök stabilitását. vezérműtengely mozgás, dinamikus egyensúly, kopásállóság és torziós szilárdság. magasabb követelményeket támaszt. Ezen túlmenően az autók könnyű súlyának és alacsony költségének elérése érdekében az egyes alkatrészek teljesítménykövetelményeinek befolyásolása nélkül az alkatrészeket a lehető legnagyobb mértékben le kell egyszerűsíteni, a tömeget csökkenteni kell, és az anyaghasználatot csökkenteni kell. ésszerűbb.
Általánosságban elmondható, hogy egy soros motorban egy bütyök egy szelepnek felel meg. Egy V-motor vagy boxermotor két szelepenként osztozik egy bütyökkel. A forgómotor és a szelep nélküli motor speciális felépítésük miatt nem igényel bütyköt.
A könnyű súly, a könnyű megmunkálás és az alacsony költség, valamint a nagy motorfordulatszám és a nagy kimenő teljesítmény elérése érdekében újra kell gondolni a motoralkatrészek, különösen a vezérműtengelyek kialakítását, megkövetelve, hogy szerkezetük kompakt legyen, funkciójuk erősen koncentrált legyen, könnyű súlyú, és képes ellenállni a nagyobb érintkezési nyomásnak. A jelenlegi vezérműtengely-alkalmazásban a hengerfej-kenőrendszer az üreges vezérműtengelyre összpontosul, a vezérműtengelyen az üzemanyag-szivattyú meghajtóelemei, amelyek közvetlen befecskendezést valósítanak meg a hengerben, a VVT (variable timing valve) pedig a vezérműtengelyre került. . végén használjuk. A szelepsorban a vezérműtengely egyes részeinek teljesítménykövetelményei eltérőek. A bütyök és az üzemanyag-szivattyú meghajtó kerekének kopás-, tapadás- és lyukasztásállónak kell lennie; a naplóhoz jó csúszóteljesítmény szükséges; a tengelyhez jó merevséget, hajlítási és csavarási teljesítményt igényel.
A könnyű autók fejlődésével a vezérműtengelyek a könnyű súlyú, erősen koncentrált funkciók és az alacsony költség irányába fejlődnek, és a vezérműtengelyek összeszerelésének előnyeit fokozatosan felismerik és elfogadják az emberek.
A gyártott vezérműtengely tengelyét és bütykét külön gyártják, majd összeszerelik. A bütyök általában szénacélból vagy porkohászati anyagból készül, a csap porkohászati részekből vagy a tüskére koncentrált acélcsőből, a tüske pedig hidegen húzott vékonyfalú varrat nélküli acélcsőből készül. A szénacél bütykök nagyfrekvenciás oltásnak vagy karburáló kezelésnek vethetők alá, és nagy a tapadás- és lyukkorrózióállóságuk.
Kivitelét tekintve az összeszerelt vezérműtengely keskeny bütyökszélességgel és kis távolsággal tervezhető, a bütykök elrendezése pedig nagyon kompakt. A hagyományos vezérműtengelyhez képest előnye a könnyű súly, az alacsony feldolgozási költség és az ésszerű anyagfelhasználás, és a tömeg akár 45 százalékkal is csökken a tömör tengelyű vezérműtengelyhez képest.
Az összeszerelt vezérműtengely kulcsfontosságú technológiája a csatlakozási mód, a gyártási folyamatot és a felszerelést pedig a különböző csatlakozási módok határozzák meg. Az összeszerelt vezérműtengely az 1980-as években kezdődött, és az első fejlesztés a hegesztett csatlakozó vezérműtengely volt. A -1980s évek közepén került használatba a szinterezett csatlakozó vezérműtengely, és ugyanebben az időszakban jelent meg az expanziós módszerrel gyártott vezérműtengely. Az 1990-es évek végén megkezdődött a recézett vezérműtengelyek fejlesztése. Az előállított vezérműtengely-gyártási technikákat folyamatosan frissítik, ahogy új csatlakozási módszerek jelennek meg.
A hegesztéssel összekötött vezérműtengelyek hegesztés közben hajlamosak a termikus deformációra, ami csökkenti a vezérműtengelyek méretpontosságát, valamint a hegesztett részeken a súlyos hőváltozások is hajlamosak repedésekre, ami megnehezíti a minőség garantálását. , A bütyköt folyékony fázisban diffúzióval kell az acélcsőhöz csatlakoztatni. Ezt a folyamatot 1000 C feletti szinterező kemencében kell elvégezni. Magas hőmérsékleten a tengely hajlamos a hajlításra, ami méretpontossági hibákat eredményez, és szinterezéskor az anyag teljesítménye korlátozott. , nagy szinterező kemencét igényel, és a termikus hatásfok nem magas; az expanziós módszer először a bütyköt és az acélcsövet együttműködteti, majd a cső belsejéből hidraulikus vagy mechanikus tágulást ad hozzá. Annak érdekében, hogy ellenálljon a tágulási cső belső nyomásának, a bütykös falnak bizonyos vastagságúnak kell lennie. A cső könnyen kivitelezhető, vékonyfalú acélcsöveket kell használni, valamint a nagynyomású műveletek speciális követelményei miatt a berendezés is nagyméretű; bár a meleg- és hideghüvelyes interferencia-csatlakozási módszert széles körben alkalmazzák mechanikai alkatrészek gyártása során, előfordulhat, hogy nem alkalmas vezérműtengelyek gyártására. , mert amikor a bütyök a tengely hőhüvellyel van összekötve, a bütyök felmelegszik, ami lágyul, és a súrlódás során nehéz a kopásállóságot biztosítani. Sok bütyök hőt vezet a tengelyvéghez munka közben, így a munka kezdete és vége között létrejön a kapcsolat. Ha a mennyiség megváltozik, a csatlakozási fok nem tartható állandó; a recézési módszernek vannak bizonyos előnyei a megbízhatóság, a pontosság, a felszereltség, az energiafogyasztás stb.
A kombinált vezérműtengely további fejlesztése az anyagok fejlesztésére és a feldolgozási technikák optimalizálására összpontosít. A piacon jelenleg erőteljesen fejlesztenek és alkalmaznak kompozit anyagokat, például kerámiákat a vezérműtengelyek gyártásához. A MAHLE a kombinált vezérműtengely kiterjesztett funkcióinak fejlesztésén dolgozik. Például az üzemanyag-szivattyú működtető- és érzékelőelemeinek integrálása is egyre nagyobb teret nyer. Az SOHC vezérműtengelyek bemeneti és kimeneti bütykös szegmenseinek szinkronizálása a MAHLE CamInCam™ beágyazott vezérműtengelyekkel érhető el.
Az összeszerelt vezérműtengelyek jelenleg gyors ütemben fejlődnek, és főként nagy teljesítményű motorokban használják őket. Az összeszerelt vezérműtengelyek gyártástechnológiájának fejlődésével jobb teljesítményű, alacsonyabb költségű összeszerelt vezérműtengelyek és változatos technológiák jelennek meg.
